ES2898944T3 - Electric oven and method of operation of said oven - Google Patents
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Abstract
Un horno de alimentación eléctrica (1) que comprende: - una cavidad de cocción (2); - un circuito de calentamiento eléctrico (3) asociado a la cavidad de cocción y que comprende una pluralidad de resistencias eléctricas (4, 5, 6, 7), configuradas para calentar la cavidad de cocción (2) cuando es alimentada por corriente eléctrica, y una pluralidad de interruptores (8-16) configurados para aislar selectivamente una o más resistencias (4, 5, 6, 7) del circuito de calentamiento eléctrico (3); - un primer interruptor (16) configurado para acoplar selectivamente entre sí una primera y una segunda resistencia eléctrica (4, 5) del circuito de calentamiento eléctrico (3) en serie o en paralelo; - una unidad de control (18) configurada para controlar los interruptores (8-16) según una pluralidad de programas de cocción seleccionables diferentes (A-I); caracterizado porque la unidad de control (18) está configurada para realizar un primer programa de cocción (F), donde sólo se alimentan la primera (4) y la segunda resistencia (5), el primer interruptor (16) está en una configuración para acoplar en serie la primera y la segunda resistencia eléctrica (4, 5) y donde los demás interruptores están controlados para no alimentar las restantes resistencias (6, 7); donde el circuito de calentamiento eléctrico (3) está configurado para que, durante la ejecución del primer programa de cocción (F), la relación entre la potencia térmica generada en KW y un factor de división en dm3, en función del volumen de la cavidad de cocción (2), esté comprendida entre un valor umbral inferior y un valor umbral superior; los valores umbral son: **(Ver fórmula)** donde PS indica la electricidad suministrada en KW y V indica el volumen de la cavidad de cocción en dm3.An electrically powered oven (1) comprising: - a cooking cavity (2); - an electrical heating circuit (3) associated with the cooking cavity and comprising a plurality of electrical resistances (4, 5, 6, 7), configured to heat the cooking cavity (2) when it is powered by electric current, and a plurality of switches (8-16) configured to selectively isolate one or more resistors (4, 5, 6, 7) from the electrical heating circuit (3); - a first switch (16) configured to selectively couple together a first and a second electrical resistance (4, 5) of the electrical heating circuit (3) in series or in parallel; - a control unit (18) configured to control the switches (8-16) according to a plurality of different selectable cooking programs (A-I); characterized in that the control unit (18) is configured to carry out a first cooking program (F), where only the first (4) and the second resistance (5) are powered, the first switch (16) is in a configuration for coupling the first and second electrical resistors (4, 5) in series and where the other switches are controlled so as not to supply the remaining resistors (6, 7); where the electrical heating circuit (3) is configured so that, during the execution of the first firing program (F), the ratio between the thermal power generated in KW and a division factor in dm3, depending on the volume of the cavity cooking (2), is between a lower threshold value and an upper threshold value; the threshold values are: **(See formula)** where PS indicates the electricity supplied in KW and V indicates the volume of the cooking cavity in dm3.
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Horno eléctrico y método de funcionamiento de dicho hornoElectric oven and method of operation of said oven
Referencia cruzada a solicitudes relacionadasCross reference to related requests
Esta solicitud de patente reivindica prioridad por la solicitud de patente italiana número 102018000005863 presentada el 30/05/2018.This patent application claims priority to Italian patent application number 102018000005863 filed on 05/30/2018.
Campo técnicotechnical field
El campo técnico de aplicación de la presente invención se refiere a hornos, preferentemente hornos domésticos, para la cocción de alimentos. Más concretamente, el campo técnico de la presente invención se refiere a los hornos alimentados eléctricamente “controlados electromecánicamente”, es decir, hornos provistos de una cámara o cavidad de cocción en cuyas paredes se incrustan resistencias eléctricas. Como es sabido, una vez alimentadas con corriente eléctrica, dichas resistencias se calientan y desprenden calor en la cavidad de cocción. A los efectos de la presente invención, por el término “horno” se entiende tanto los hornos empotrados como los hornos no empotrados, es decir, las cocinas autónomas, que suelen estar provistas de un plano de cocción superior de gas o de inducción.The technical field of application of the present invention refers to ovens, preferably domestic ovens, for cooking food. More specifically, the technical field of the present invention relates to "electromechanically controlled" electrically powered ovens, that is, ovens provided with a cooking chamber or cavity in whose walls electrical resistances are embedded. As is known, once supplied with electrical current, said resistors heat up and give off heat in the cooking cavity. For the purposes of the present invention, the term "oven" is understood to mean both built-in ovens and non-built-in ovens, that is, autonomous kitchens, which are usually provided with an upper gas or induction cooking surface.
Estado de la técnicaState of the art
Hoy en día, los hornos de alimentación eléctrica para uso doméstico son habituales. Como se ha dicho anteriormente, estos hornos comprenden una cavidad o cámara de cocción delimitada por una pluralidad de paredes fijas y por una puerta móvil, que permite selectivamente el acceso a la cámara de cocción, para la carga o retirada de alimentos y el aislamiento de la cámara de cocción, para crear las condiciones de cocción correctas. Todo horno alimentado eléctricamente comprende un circuito de calentamiento eléctrico provisto de una pluralidad de resistencias colocadas fuera de la cámara de cocción, cerca de las paredes de la misma o incrustadas en ella. Cuando se alimentan con corriente eléctrica, las resistencias se calientan y transfieren calor a los alimentos alojados en el interior de la cámara de cocción. Paralelamente al circuito de calentamiento, los hornos alimentados eléctricamente también suelen incluir un circuito de enfriamiento, por ejemplo, un circuito de enfriamiento provisto de un ventilador. Este circuito de enfriamiento tiene por objeto evitar el calentamiento excesivo de las paredes exteriores del horno, tanto si está incorporado, para no dañar el rebaje, como si no está incorporado, para evitar que un usuario toque las paredes del horno y se queme. Los circuitos de calentamiento y enfriamiento son accionables por los usuarios según programas de cocción preestablecidos y seleccionables a voluntad mediante comandos especiales. A cada programa de cocción le corresponde un accionamiento diferente de los circuitos de calentamiento y enfriamiento. De hecho, dichos circuitos de calentamiento y enfriamiento comprenden interruptores o conmutadores, termostatos y temporizadores capaces de modificar los modos de calentamiento y enfriamiento aislando o suministrando una o más resistencias eléctricas. Los documentos GB 2241 615 A, DE 102014201427 A1, GB 419892 A, US 2107173 A y EP 0161 161 A1 describen dispositivos de cocción de la técnica anterior, en los que algunas resistencias pueden estar dispuestas en paralelo o en serie por una unidad de conmutación, dependiendo de las necesidades.Today, electrically powered ovens for domestic use are common. As stated above, these ovens comprise a cooking cavity or chamber delimited by a plurality of fixed walls and by a movable door, which selectively allows access to the cooking chamber, for loading or removing food and the insulation of the cooking chamber, to create the correct cooking conditions. Every electrically powered oven comprises an electrical heating circuit provided with a plurality of resistances placed outside the cooking chamber, near the walls of the same or embedded in it. When supplied with electrical current, the resistances heat up and transfer heat to the food housed inside the cooking chamber. Parallel to the heating circuit, electrically powered ovens usually also include a cooling circuit, for example a cooling circuit provided with a fan. This cooling circuit is intended to prevent excessive heating of the outer walls of the oven, whether it is built-in, so as not to damage the recess, or not built-in, to prevent a user from touching the oven walls and getting burned. The heating and cooling circuits can be activated by users according to preset cooking programs and can be selected at will by means of special commands. Each cooking program corresponds to a different activation of the heating and cooling circuits. In fact, said heating and cooling circuits comprise switches, thermostats and timers capable of modifying the heating and cooling modes by isolating or supplying one or more electrical resistances. Documents GB 2241 615 A, DE 102014201427 A1, GB 419892 A, US 2107173 A and EP 0161 161 A1 describe prior art cooking devices, in which some resistors can be arranged in parallel or in series by a switching unit , depending on the needs.
Con referencia a tales hornos alimentados eléctricamente, la presente invención se ocupa del problema relativo a cómo reducir el consumo de energía requerido y, por tanto, cómo incluir al menos un programa de cocción especial para el funcionamiento del horno, que tiene el objeto de requerir una energía reducida con respecto a los restantes programas ya disponibles actualmente. Evidentemente, dicho programa de cocción de bajo consumo energético, definible en tal sentido como programa “ECO”, debe ser capaz de garantizar también la cocción requerida. La mayor duración posible en términos de tiempo de dicho programa de cocción se ve ampliamente compensada por el efecto beneficioso de ahorro energético. Además, como se verá en la descripción de la realización de la presente invención, el aumento en términos de tiempo de dicho programa de cocción “ECO” en valores absolutos es absolutamente sostenible y aceptable.With reference to such electrically powered ovens, the present invention deals with the problem of how to reduce the required energy consumption and thus how to include at least one special cooking program for the operation of the oven, which has the object of requiring a reduced energy compared to the other programs already available today. Obviously, said low-energy consumption cooking program, defined in this sense as an "ECO" program, must also be capable of guaranteeing the required cooking. The longest possible duration in terms of time of said cooking program is largely compensated by the beneficial effect of energy savings. Furthermore, as will be seen in the description of the embodiment of the present invention, the increase in terms of time of said "ECO" cooking program in absolute values is absolutely sustainable and acceptable.
Desde el punto de vista termodinámico, al analizar la cocción de los alimentos en la cámara de cocción, la energía suministrada para tal fin, es decir, la energía eléctrica convertida en calor por las resistencias, sólo se transfiere parcialmente a los alimentos durante la cocción. De hecho, siempre hay una parte del calor que, en lugar de transferirse a los alimentos, se transfiere al entorno circundante. Esta porción de calor, que no cumple con el objetivo de cocinar el alimento, puede considerarse, a todos los efectos, como energía “desperdiciada”.From a thermodynamic point of view, when analyzing the cooking of food in the cooking chamber, the energy supplied for this purpose, that is, the electrical energy converted into heat by the resistors, is only partially transferred to the food during cooking. . In fact, there is always a part of the heat that, instead of being transferred to the food, is transferred to the surrounding environment. This portion of heat, which does not meet the objective of cooking the food, can be considered, for all purposes, as "wasted" energy.
Lo anterior puede esquematizarse matemáticamente en la fórmula siguiente:This can be mathematically schematized in the following formula:
En dicha fórmula Es indica la energía total de entrada suministrada, El indica la energía transferida al alimento (energía suministrada a la carga) y Ew indica la energía desperdiciada. Dado que, para calentar el alimento durante un tiempo de cocción determinado, el valor El no es modificable, la única forma de reducir Es es reduciendo el valor de Ew. En detalle, Ew puede esquematizarse matemáticamente en la fórmula siguiente:In said formula E s indicates the total input energy supplied, E l indicates the energy transferred to the feed (energy supplied to the load) and Ew indicates the energy wasted. Since, to heat the food for given cooking time, the El value cannot be modified, the only way to reduce Es is by reducing the value of E w . In detail, E w can be mathematically schematized in the following formula:
En dicha fórmula ti_ indica el tiempo de entrega de la cocción deseada y Qw indica la “potencia” térmica desperdiciada, es decir, la energía desperdiciada en la unidad de tiempo, ¿w puede, a su vez, expresarse como la multiplicación de tres factores, a saber, AT, la media logarítmica de la diferencia de temperatura entre la cámara de cocción y el entorno, que absorbe la energía desperdiciada, K, el coeficiente de transferencia térmica, y S, una superficie a través de la cual se produce el intercambio térmico. Así, en detalle, el Ew puede esquematizarse matemáticamente en la fórmula siguiente:In said formula ti_ indicates the delivery time of the desired cooking and Qw indicates the wasted thermal “power”, that is, the energy wasted in the unit of time, ¿w can, in turn, be expressed as the multiplication of three factors , namely AT, the logarithmic mean of the temperature difference between the cooking chamber and the environment, which absorbs the wasted energy, K, the heat transfer coefficient, and S, a surface through which heating occurs. thermal exchange. Thus, in detail, the E w can be mathematically schematized in the following formula:
Dado que S es un valor geométrico no modificable, para reducir Ew es necesario actuar sobre los factores AT y K.Since S is a non-modifiable geometric value, to reduce Ew it is necessary to act on the factors AT and K.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Partiendo de este estado de la técnica y del análisis termodinámico aportado, un objeto de la presente invención es realizar un horno capaz de ofrecer un ciclo o programa de cocción innovador (definible como ECO o ECO DE BAJA POTENCIA), en el que, con respecto a los ciclos existentes, se desperdicia una cantidad reducida de energía. En detalle, un objeto de la presente invención es realizar un horno capaz de ofrecer un ciclo de cocción innovador, donde el factor K*AT está optimizado para reducir la cantidad de energía desperdiciada.Based on this state of the art and the thermodynamic analysis provided, an object of the present invention is to make an oven capable of offering an innovative cooking cycle or program (definable as ECO or LOW POWER ECO), in which, with respect to to existing cycles, a small amount of energy is wasted. In detail, an object of the present invention is to realize an oven capable of offering an innovative firing cycle, where the K*AT factor is optimized to reduce the amount of wasted energy.
Según tales objetos, la presente invención se refiere a un horno alimentado eléctricamente que comprende:According to such objects, the present invention relates to an electrically powered oven comprising:
- una cavidad de cocción para alojar los alimentos a cocinar;- a cooking cavity to accommodate the food to be cooked;
- un circuito de calentamiento eléctrico asociado a la cavidad de cocción y que comprende una pluralidad de resistencias eléctricas configuradas para calentar la cavidad de cocción cuando se le suministra corriente eléctrica; el circuito de calentamiento eléctrico comprende además una pluralidad de interruptores configurados para aislar selectivamente una o más resistencias del suministro de corriente;- an electrical heating circuit associated with the cooking cavity and comprising a plurality of electrical resistors configured to heat the cooking cavity when electrical current is supplied to it; the electrical heating circuit further comprises a plurality of switches configured to selectively isolate one or more resistors from the current supply;
- un primer interruptor configurado para acoplar selectivamente entre sí, en serie o en paralelo, una primera y una segunda resistencia eléctrica del circuito de calentamiento eléctrico;- a first switch configured to selectively couple to each other, in series or in parallel, a first and a second electrical resistance of the electrical heating circuit;
- una unidad de control configurada para controlar los interruptores (o el circuito de calentamiento eléctrico en general) según una pluralidad de diferentes programas de cocción preestablecidos.- a control unit configured to control the switches (or the electrical heating circuit in general) according to a plurality of different preset cooking programs.
Según el aspecto principal de la invención, la unidad de control está configurada para ejecutar un primer programa de cocción, definible como programa ECO dado que tiene el objetivo de minimizar el desperdicio de energía térmica generada, donde sólo se alimentan la primera y la segunda resistencia del circuito de calentamiento eléctrico y el primer interruptor está en una configuración para acoplar en serie la primera y la segunda resistencia eléctrica, y donde los otros interruptores están controlados para no alimentar las resistencias restantes.According to the main aspect of the invention, the control unit is configured to execute a first cooking program, definable as an ECO program since it has the objective of minimizing the waste of thermal energy generated, where only the first and second resistances are powered. of the electrical heating circuit and the first switch is in a configuration to couple the first and second electrical resistances in series, and where the other switches are controlled not to supply the remaining resistances.
Ventajosamente, de este modo, la potencia entregada por el circuito de calentamiento es mucho menor que la potencia que se generaría en la configuración en la que la primera y la segunda resistencia están en paralelo. Dicha potencia reducida se concreta físicamente en una menor media logarítmica de la diferencia de temperatura entre la cámara de cocción en calentamiento y el entorno circundante. De hecho, dado que el calentamiento se produce más lentamente (con una potencia reducida), la diferencia de temperatura entre la cámara de cocción y el ambiente circundante está siempre contenida, minimizando el factor AT de la fórmula siguiente, que describe la energía térmica desperdiciada:Advantageously, in this way, the power delivered by the heating circuit is much less than the power that would be generated in the configuration in which the first and second resistors are in parallel. This reduced power is physically specified in a lower logarithmic average of the temperature difference between the heating cooking chamber and the surrounding environment. In fact, since heating occurs more slowly (with reduced power), the temperature difference between the cooking chamber and the surrounding environment is always contained, minimizing the AT factor of the following formula, which describes the thermal energy wasted :
Evidentemente, los valores absolutos únicos de la primera y segunda resistencia están dimensionados para que en la configuración en paralelo no superen la potencia máxima sostenible por los usuarios domésticos (normalmente 3KW), mientras que en la configuración en serie ofrecen una potencia mínima, que, sin embargo, es suficiente para lograr la cocción deseada.Obviously, the single absolute values of the first and second resistors are dimensioned so that in the parallel configuration they do not exceed the maximum sustainable power for domestic users (normally 3KW), while in the series configuration they offer a minimum power, which, however, it is enough to achieve the desired doneness.
Según la invención, la potencia entregada debe tener en cuenta el volumen de la cavidad de cocción. According to the invention, the power delivered must take into account the volume of the cooking cavity.
Preferentemente, el horno comprende además un circuito eléctrico de enfriamiento que comprende un ventilador configurado para enfriar el ambiente fuera de la cámara de cocción. Dicho ventilador tiene por objeto mantener la estructura empotrada del horno a temperaturas tales que no comprometan el rebaje o que impidan que las paredes exteriores del horno alcancen temperaturas peligrosas para el usuario del horno. En particular, según la presente invención, el circuito de enfriamiento comprende una primera y una segunda bifurcación para alimentar el ventilador y un segundo interruptor configurado para accionar selectivamente la primera o la segunda bifurcación. Según la invención, la segunda bifurcación está provista de un termostato para controlar la activación del ventilador sólo cuando se ha alcanzado un valor umbral de temperatura determinado. Durante la ejecución del primer programa de cocción, el segundo interruptor está en una configuración tal que el ventilador es alimentado por la segunda bifurcación del circuito de enfriamiento y, por lo tanto, se active con un retraso respecto a la puesta en marcha del primer programa de cocción y sólo cuando se alcance un valor umbral de temperatura en la cavidad de cocción. Esta puesta en marcha retardada del circuito de enfriamiento permite una reducción del factor del coeficiente de transferencia térmica, que se esquematiza como K en la fórmula siguiente:Preferably, the oven further comprises an electrical cooling circuit comprising a fan configured to cool the environment outside the cooking chamber. The purpose of said fan is to maintain the built-in structure of the oven at temperatures such that it does not compromise the recess or prevent the outer walls of the oven from reaching dangerous temperatures for the user of the oven. In particular, according to the present invention, the cooling circuit comprises a first and a second branch for powering the fan and a second switch configured to selectively actuate the first or second branch. According to the invention, the second branch is provided with a thermostat to control the activation of the fan only when a certain temperature threshold value has been reached. During the execution of the first cooking program, the second switch is in a configuration such that the fan is powered by the second branch of the cooling circuit and, therefore, is activated with a delay with respect to the start of the first program cooking time and only when a temperature threshold value is reached in the cooking cavity. This delayed start-up of the cooling circuit allows a reduction in the heat transfer coefficient factor, which is schematized as K in the following formula:
Así, el arranque retardado del ventilador del circuito de enfriamiento, junto con la entrega de energía terminada con baja potencia, alcanzada con la conmutación en serie de la primera y la segunda resistencia, permite una reducción del coeficiente K*AT y, en consecuencia, una reducción de la cantidad de energía desperdiciada. En la descripción de una realización de la invención, se describirá también un análisis numérico comparativo entre la ejecución (con el mismo horno y condiciones) del primer programa ECO innovador y otro programa de cocción tradicional.Thus, the delayed start of the fan of the cooling circuit, together with the delivery of energy finished with low power, achieved with the series switching of the first and second resistors, allows a reduction of the K*AT coefficient and, consequently, a reduction in the amount of energy wasted. In the description of an embodiment of the invention, a comparative numerical analysis will also be described between the execution (with the same oven and conditions) of the first innovative ECO program and another traditional cooking program.
Además, de nuevo con el fin de reducir el factor K, la segunda bifurcación del circuito de enfriamiento puede comprender además una resistencia de motor con el fin de reducir la potencia disponible para el ventilador.Furthermore, again in order to reduce the K factor, the second branch of the cooling circuit may further comprise a motor resistor in order to reduce the power available to the fan.
Descripción de una realización de la invenciónDescription of an embodiment of the invention
Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción de una realización no limitante de la misma, con referencia a las figuras de los dibujos adjuntos, en los que:Other characteristics and advantages of the present invention will be evident from the following description of a non-limiting embodiment thereof, with reference to the figures of the attached drawings, in which:
- la figura 1 es una vista esquemática de un horno de alimentación eléctrica, en la que se muestran los flujos de energía;Figure 1 is a schematic view of an electrically powered furnace, in which the energy flows are shown;
- la figura 2 es una vista esquemática de una realización de un circuito eléctrico para el horno de la figura 1, en la que el circuito está configurado para ejecutar un programa de cocción ECO con bajo desperdicio de energía;figure 2 is a schematic view of an embodiment of an electrical circuit for the oven of figure 1, in which the circuit is configured to execute an ECO cooking program with low energy waste;
- la figura 3 es una vista de una tabla de control del circuito eléctrico, que resume una pluralidad de diferentes programas de cocción seleccionables;Figure 3 is a view of a control table of the electrical circuit, summarizing a plurality of different selectable cooking programs;
- las figuras 4 y 5 son tablas comparativas de los consumos energéticos obtenidos mediante la ejecución, en un mismo horno, del programa ECO y de otro programa indicado en el esquema de la figura 2.- Figures 4 and 5 are comparative tables of the energy consumption obtained by executing, in the same oven, the ECO program and another program indicated in the diagram in Figure 2.
Con referencia a las figuras citadas, la figura 1 muestra una vista esquemática de un horno 1 limitada sustancialmente sólo a la cámara o cavidad de cocción 2. Como se muestra, los alimentos, esquematizados con la referencia 25, se alojan dentro de esta cámara de cocción 2. El horno 1 es de tipo eléctrico, es decir, se requiere corriente eléctrica para calentar los alimentos. En particular, la corriente circula en un circuito de calentamiento eléctrico provisto de una pluralidad de resistencias eléctricas. Como es sabido, las resistencias eléctricas se calientan al pasar la corriente y dicho calor se transfiere a la cámara de cocción para calentar el alimento 25. Como se describe en la introducción de la presente descripción, sólo una parte de la electricidad convertida en calor por las resistencias se transfiere al alimento 25 que se está cocinando. De hecho, siempre hay una parte del calor que se transfiere al entorno circundante en lugar de ser transferido al alimento 25. Por lo tanto, esta parte del calor no cumple el objetivo de cocinar el alimento y, por lo tanto, esta parte del calor puede considerarse a todos los efectos como energía “desperdiciada”. Lo anterior es matemáticamente esquematizable en la fórmula siguiente:With reference to the cited figures, figure 1 shows a schematic view of an oven 1 limited substantially only to the cooking chamber or cavity 2. As shown, the food, schematized with the reference 25, is housed inside this cooking chamber. cooking 2. The oven 1 is of the electric type, that is, electric current is required to heat the food. In particular, the current circulates in an electrical heating circuit provided with a plurality of electrical resistances. As is known, the electrical resistances heat up when the current passes and said heat is transferred to the cooking chamber to heat the food 25. As described in the introduction to this description, only part of the electricity converted into heat by resistances is transferred to the food 25 being cooked. In fact, there is always a part of the heat that is transferred to the surrounding environment instead of being transferred to the food 25. Therefore, this part of the heat does not serve the purpose of cooking the food and, therefore, this part of the heat it can be considered for all intents and purposes as “wasted” energy. The above is mathematically schematizable in the following formula:
En dicha fórmula Es indica la energía total de entrada suministrada, El indica la energía transferida al alimento (energía suministrada a la carga) y Ew indica la energía desperdiciada. En la figura 1, la referencia 26 indica la energía total suministrada Es ; la referencia 27 indica la energía transferida al alimento El, mientras que la referencia 28 indica la energía desperdiciada Ew .In said formula E s indicates the total input energy supplied, E l indicates the energy transferred to the food (energy supplied to the load) and E w indicates the wasted energy. In Figure 1, reference 26 indicates the total energy supplied E s ; reference 27 indicates the energy transferred to the food E l , while reference 28 indicates the energy wasted E w .
La figura 2 muestra una vista esquemática de una realización de la invención, es decir, un diagrama eléctrico, que comprende un circuito de calentamiento 3, provisto de una pluralidad de resistencias eléctricas 4-7 configuradas para calentar la cámara de cocción 2, y un circuito de enfriamiento 19 provisto de un ventilador para enfriar las paredes exteriores del horno y/o las paredes de la cavidad de recepción de la cámara de cocción 2. Según el ejemplo mostrado, el circuito de calentamiento 3 comprende una primera 4, una segunda 5, una tercera 6 y una cuarta resistencia 7 respectivamente, que pueden clasificarse como resistencia de techo 4, resistencia circular 5, resistencia de parrilla 6 y resistencia de suelo 7. Tanto la configuración como la disposición de dichas resistencias son conocidas por los expertos en la materia, por lo que no se describirán con más detalle dichas características. El circuito de calentamiento 3 comprende además una pluralidad de interruptores 9-15 configurados para aislar selectivamente una u otra resistencia de acuerdo con una pluralidad de programas de cocción preestablecidos, seleccionables por el usuario. La tabla de la figura 3 muestra dicha pluralidad de programas de cocción (A-I) en la que, a cada programa, le corresponde una secuencia precisa de interruptores abiertos o cerrados. Los interruptores indicados con X en la ejecución del programa de cocción relativo se entienden cerrados y, en consecuencia, permiten el paso de la corriente eléctrica. En particular, según la presente invención, el circuito de calentamiento 3 comprende un primer interruptor 16 configurado para colocar selectivamente la primera 4 y la segunda resistencia 5 entre sí, en serie (cuando el interruptor 16 está cerrado), o en paralelo. Como es visible en la tabla de la figura 3, dicho interruptor 16 está, de hecho, sólo cerrado durante la ejecución del programa ECO innovador de la presente invención (programa F en la tabla de la figura 3). Según la invención, durante la ejecución de dicho programa F, los otros interruptores se controlan para no alimentar las resistencias restantes. El efecto de la ejecución del programa F es, por tanto, poner en serie la primera 4 y la segunda resistencia 5, para generar un calentamiento a baja potencia, es decir, con una potencia reducida respecto a la configuración con la primera 4 y la segunda resistencia 5 en paralelo. En todos los programas de cocción restantes, la primera 4 y la segunda resistencia 5 están en paralelo. En aras de la exhaustividad, otros componentes representados con las referencias 29-34 son visibles en el circuito de calentamiento 3 de la figura 2. Dichas referencias se refieren a un ventilador 29 para la cocción ventilada, un termostato de seguridad 30, un termostato de horno 31, una luz de horno 32, una luz de aviso 33 y un temporizador programable 34 respectivamente. Tanto la configuración como la disposición de dichos componentes son conocidas por los expertos en la materia, por lo que dichas características no se describirán más.Figure 2 shows a schematic view of an embodiment of the invention, that is, an electrical diagram, comprising a heating circuit 3, provided with a plurality of electrical resistances 4-7 configured to heat the cooking chamber 2, and a cooling circuit 19 provided with a fan to cool the outer walls of the oven and/or the walls of the receiving cavity of the cooking chamber 2. According to the example shown, the cooling circuit heating element 3 comprises a first 4, a second 5, a third 6 and a fourth resistance 7 respectively, which can be classified as ceiling resistance 4, circular resistance 5, grill resistance 6 and floor resistance 7. Both the configuration and the layout of said resistors are known to those skilled in the art, so said characteristics will not be described in more detail. The heating circuit 3 further comprises a plurality of switches 9-15 configured to selectively isolate one or the other resistance according to a plurality of preset cooking programs, selectable by the user. The table in figure 3 shows said plurality of cooking programs (AI) in which, to each program, a precise sequence of open or closed switches corresponds. The switches indicated with X in the execution of the relative cooking program are understood to be closed and, consequently, allow the passage of electrical current. In particular, according to the present invention, the heating circuit 3 comprises a first switch 16 configured to selectively place the first 4 and the second resistance 5 with each other, in series (when the switch 16 is closed), or in parallel. As is visible in the table of figure 3, said switch 16 is, in fact, only closed during the execution of the innovative ECO program of the present invention (program F in the table of figure 3). According to the invention, during the execution of said program F, the other switches are controlled so as not to supply the remaining resistors. The effect of executing program F is, therefore, to put the first 4 and the second resistance 5 in series, to generate heating at low power, that is, with a reduced power compared to the configuration with the first 4 and the second resistor 5 in parallel. In all the remaining cooking programs, the first 4 and the second resistance 5 are in parallel. For the sake of completeness, other components represented with the references 29-34 are visible in the heating circuit 3 of Figure 2. Said references refer to a fan 29 for ventilated cooking, a safety thermostat 30, a oven 31, an oven light 32, a warning light 33 and a programmable timer 34 respectively. Both the configuration and the arrangement of said components are known to those skilled in the art, so said characteristics will not be described further.
Como se ha dicho anteriormente, el esquema eléctrico de la figura 2 comprende además un circuito de enfriamiento 19 provisto de un ventilador 20. Como es visible, el circuito de enfriamiento 19 comprende dos bifurcaciones para alimentar el ventilador, una primera 21 y una segunda 22 respectivamente. Hay un interruptor especial 17 que alimenta el ventilador 20, cuando está abierto, desde la segunda bifurcación 22. Como puede verse en la tabla de la figura 3, el interruptor 17 sólo está abierto durante la ejecución del programa ECO innovador indicado con F. En tales condiciones, el ventilador 20 se alimenta a través de la bifurcación 22, hacia arriba del ventilador, que comprende un termostato 23 configurado para retrasar la activación del ventilador 20 hasta alcanzar un valor umbral de temperatura. Sin entrar en la cuestión del posible valor numérico de dicho umbral y de dónde se encuentra el punto de medición, ciertamente durante los primeros pasos de ejecución del programa de cocción F, el ventilador no está en funcionamiento. Además, entre el termostato 23 y el ventilador 20, la segunda bifurcación 22 está provista de una resistencia de motor 24 para reducir la potencia de accionamiento del ventilador. Como se ha dicho anteriormente, esta puesta en marcha retardada del circuito de enfriamiento permite una reducción del factor de coeficiente de transferencia.As previously mentioned, the electrical diagram of Figure 2 also includes a cooling circuit 19 provided with a fan 20. As can be seen, the cooling circuit 19 comprises two branches to power the fan, a first 21 and a second 22. respectively. There is a special switch 17 that powers the fan 20, when open, from the second branch 22. As can be seen from the table in figure 3, the switch 17 is only open during the execution of the innovative ECO program indicated with F. In under such conditions, the fan 20 is fed through the branch 22, upstream of the fan, which comprises a thermostat 23 configured to delay the activation of the fan 20 until a temperature threshold value is reached. Without going into the question of the possible numerical value of said threshold and where the measurement point is located, certainly during the first steps of execution of the cooking program F, the fan is not in operation. Furthermore, between the thermostat 23 and the fan 20, the second branch 22 is provided with a motor resistor 24 to reduce the driving power of the fan. As stated above, this delayed start-up of the cooling circuit allows a reduction in the transfer coefficient factor.
Finalmente, como confirmación de la eficacia efectiva de la presente invención, las figuras 4 y 5 muestran tablas comparativas del consumo energético según la norma EN60350-1 sobre la misma muestra de horno en dos programas de cocción diferentes; el programa ECO indicado con F en la figura 3 y el programa Anillo indicado con I en la figura 3 respectivamente. Esta prueba comparativa muestra que con la misma El (energía transferida a la carga), la cantidad Es (energía suministrada al aparato y, por lo tanto, desperdiciada) se reduce en un 20% (de 840Wh a 679Wh) aunque la duración de la prueba se haya ampliado de 44 a 56 minutos.Finally, as confirmation of the effective efficacy of the present invention, figures 4 and 5 show comparative tables of energy consumption according to the EN60350-1 standard on the same oven sample in two different firing programs; the ECO program indicated with F in figure 3 and the Ring program indicated with I in figure 3 respectively. This comparative test shows that with the same El (energy transferred to the load), the amount E s (energy supplied to the appliance and therefore wasted) is reduced by 20% (from 840Wh to 679Wh) even though the duration of the test has been extended from 44 to 56 minutes.
Evidentemente, también el dimensionamiento de la primera y segunda resistencia debe tener en cuenta que en la configuración en paralelo no se supera la potencia máxima alcanzable por los usuarios domésticos (normalmente 3KW), mientras que en la configuración en serie se ofrece una potencia mínima, que, sin embargo, es suficiente para alcanzar la cocción deseada.Obviously, the dimensioning of the first and second resistance must also take into account that in the parallel configuration the maximum power attainable by domestic users (normally 3KW) is not exceeded, while in the series configuration a minimum power is offered, which, however, is enough to achieve the desired doneness.
Las pruebas realizadas por el Solicitante han permitido identificar los valores umbrales superiores e inferiores de la relación entre la potencia térmica generada en KW y un factor de división en dm3 en función del volumen de la cavidad de cocción. Dentro de dichos umbrales se produce un ahorro energético apreciable sin que ello impida el buen resultado de la cocción. De acuerdo con la invención y en relación con las tablas adjuntas, tales valores umbral se esquematizan en la fórmula siguiente:The tests carried out by the Applicant have made it possible to identify the upper and lower threshold values for the relationship between the thermal power generated in KW and a division factor in dm3 based on the volume of the cooking cavity. Within these thresholds, appreciable energy savings are produced without this preventing a good cooking result. According to the invention and in relation to the attached tables, such threshold values are outlined in the following formula:
En dicha fórmula Ps indica la electricidad suministrada en KW mientras que V indica el volumen de la cavidad de cocción en dm3. In said formula P s indicates the electricity supplied in KW while V indicates the volume of the cooking cavity in dm3.
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